[发明专利]一种基于肽类树形分子修饰荧光碳点的肿瘤微环境响应纳米粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于肽类树形分子修饰荧光碳点的肿瘤微环境响应纳米粒，其制备方法，包括以下步骤：(1)纳米荧光碳点的制备；(2)荧光碳点表面巯基化修饰；(3)精氨酸‑赖氨酸接枝的二代肽类树状分子的制备；(4)荧光碳点表面修饰二代肽类树状分子；(5)两性离子聚合物聚羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯的制备；(6)载药碳点的制备；(7)载药纳米粒的制备。该方法制备出的载药纳米粒具有碳点特有的荧光性质，对肿瘤部位酸性环境及高浓度的谷胱甘肽双重高敏感响应性，可以实现在肿瘤细胞内高选择性的快速释药，抗肿瘤效率高，安全性好，且有望实现肿瘤的诊疗一体化。

技术领域

本发明属于生物医学材料技术领域，具体涉及一种基于肽类树形分子修饰荧光碳点的肿瘤微环境响应纳米粒及其制备方法。

背景技术

据世界卫生组织统计，肿瘤目前已经成为威胁人类健康的主要疾病之一。化学治疗仍是当前临床最常用且最有效而的手段之一，但由于化疗药物对肿瘤细胞没有明显的选择性，导致其在治疗过程中一部分作用于正常的细胞，产生严重的毒副作用。纳米载药系统的出现很好的解决了这些问题。一定粒径范围内的载药纳米粒子利用肿瘤部位增强的渗透与滞留效应(EPR效应)，可以通过被动靶向作用实现肿瘤部位的富集，同时对纳米载体进行一些功能化修饰，可以赋予载体系统一定的性质，以提高了化疗药物的抗肿瘤效果，这些特性使纳米载体在临床上有巨大的应用潜力。

随着纳米载体的不断发展，有研究表明纳米粒子在血液循环过程中会被蛋白质或者细胞粘附，导致人体网状内皮系统将其清除，不能发挥应有的作用。若纳米载体经过稳定长循环后经被动靶向作用富集于肿瘤部位，但能否被肿瘤细胞摄取，以及进入细胞之后能否快速的将药物释放出来发挥药效，是载药纳米胶束发挥抗肿瘤效果的重要前提。目前研究者们通过利用肿瘤部位与正常组织的差异，使纳米粒子实现对肿瘤部位特异性的响应性，如利用肿瘤部位相对较低的pH值、较高浓度的谷胱甘肽、较高浓度的某些蛋白酶等设计成pH敏感、氧化还原敏感、酶敏感的纳米粒子等。但大部分纳米材料中仅有一个敏感键，纳米粒子在肿瘤微环境中不能高敏感的快速响应，实现药物突释，难以达到药物治疗浓度，实现抗肿瘤作用。

因此，抵抗生物分子的吸附作用，提高纳米粒子在循环中的稳定性，加快纳米粒子释放药物速度，提高抗肿瘤效果和安全性是一项急需解决的难题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种基于肽类树形分子修饰荧光碳点的肿瘤微环境响应纳米粒及其制备方法，可有效解决现有抗肿瘤过程中蛋白吸附多，载药纳米粒子释放药物速度慢，抗肿瘤效果和安全性差等问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于肽类树形分子修饰荧光碳点的肿瘤微环境响应纳米粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)纳米荧光碳点的制备

将葡萄糖溶于水中，制成质量浓度为3-5g/mL的葡萄糖水溶液，加入PEG200，搅拌均匀后置于微波炉中，于800W条件下微波加热3-5min，冷却至室温，用水稀释，透析过夜，再过0.45μm滤膜，用去离子水稀释，得到浓度为2.5-3.5g/mL的纳米荧光碳点溶液；其中葡萄糖溶液和PEG200的体积比为2-5:8-20；

(2)荧光碳点表面巯基化修饰

将纳米荧光碳点溶液、EDC、和NHS混合，搅拌活化30-40min，接着加入胱胺避光反应过夜，反应结束后，将所得溶液透析24h，每4h换一次透析液，收集透析后的溶液，加入DTT搅拌过夜，将反应所得液再次透析48h，每4h换一次透析液，收集透析液，冷冻干燥后得巯基化的纳米荧光碳点；其中纳米荧光碳点、EDC、NHS、胱胺和DTT的摩尔比为8-10:1.8-2.2:1.8-2.2:0.8-1.2:3-7；

(3)精氨酸-赖氨酸接枝的二代肽类树状分子的制备